俗称pump stand，是一架适用于床旁小巧而灵活的移动平台，转运车可以装载ECMO泵、监测及控制面板、电源或水箱、氧气瓶、饱和度仪、空氧混合器、输液架等设备。ECMO战车是一种设计紧凑同时方便运输的装置，它能够提供系统从手术室转运至ICU所需的后备电源。如图11-2所示系Maquet公司设计的ECMO转运车及附属设备。

离心泵是目前常用的ECMO血液驱动泵，包括Maquet、Medtronic、Terumo、Delta等公司生产的相应产品，作者单位通过260多例的ECMO临床实践经验，逐渐摸索发现无叶片悬浮磁心离心泵泵头性能稳定、效果良好，而且血液破坏轻，更适用于需长期辅助支持的患者。早年配合硅胶膜氧合器使用的滚压泵在某些婴幼儿ECMO中使用具有一定的优势，通常结合阻力较高的硅胶膜氧合器用于长时间辅助支持的患者。滚压泵与常规体外循环中的用法相同，为闭合性设计，需要结合静脉端储血囊（Bladder）、压力伺服联动装置来确保安全。另外，滚压泵泵管需要每5～7天更换挤压位置，避免长期滚压泵压迫导致的泵管破裂意外的发生。

需要考虑气路连接、气压、接口、管道走行、气压报警、通气试验等一系列准备和检查工作，包括转运途中气源供应、氧气瓶（袋）准备，ICU及相关检查科室的气源供应等问题。

判定气源压力，精确调控氧供，通常选择空气、氧气二联混合装置即可。

要求水箱温度设定与实际输出水温无差异，工作效率至少满足每分钟5L以上的水量输出。

氧饱和度是ECMO期间唯一实时判定ECMO氧供和机体氧耗状态的监测指标，具有十分重要的意义。确保动、静脉均配备氧饱和度探头，定期（通常每天2次）通过血气校对氧饱和度监测的准确性，以免误导管理。

明确后备电源各种指示灯及报警的具体含义，确保UPS后备电源的开机状态，保证其有效的直交流电供应。

5～6把。

ECMO期间ACT监测成为判定抗凝指标的有效手段需要定时监测，目前国内广泛使用的Hemocron ACT仪及美敦力公司的双管ACT对照仪均性能稳定。

提供ECMO转运期间氧合器的氧源，安装前确保氧气充足、密封良好、供气通畅、流量可调。

手动驱动器/滚压泵摇把作为设备断电备用电池消耗殆尽时的临时处理设备，应该固定在ECMO转运车上并与驱动泵同时转运。离心泵手动驱动器通过良好的扭力设计，手摇可以轻松维持离心泵2000r/min的转速。滚压泵摇把使用同常规体外循环方法。

氧合器的选择是ECMO系统中首要考虑的耗材，必须考虑到ECMO辅助的长期性和对氧合器性能稳定性的要求。中空纤维型的ECMO氧合器分为微孔型和无孔型两种，前者以MEDTRONIC公司的CARMEDA涂层型为代表，无孔型有JOSTRA QUADROX D涂层氧合器（JOSTRA QUADROX D，如图11-3所示）更适合长时间的辅助，可以满足15天左右的ECMO支持无渗漏及氧合通气不足等情况的发生。伴随第二代ECMO设备材料的出现，硅胶膜氧合器因其过高的跨膜压差可能导致的血液破坏和血栓形成正在逐渐退出历史舞台，此处不再做过多赘述。

离心泵头作为血液驱动的接触材料，对其自身工艺、设计、结构的要求非常高，既要考虑到血液驱动力，又要防止血液破坏。常见的离心泵头如图11-4所示，分别为Medtronic和Jostra公司的相关产品。

根据患者体重、年龄估算ECMO可能需要的辅助流量，结合插管部位血管内径的粗细选择适合的ECMO动静脉插管。通常选择的基本原则是在保证充足辅助流量的基础上尽可能选择较细的插管。ECMO辅助期间，普遍认为影响辅助流量最关键的因素来自静脉引流管，因此，为了获得充足的ECMO流量，通常选择较粗的静脉引流管。VV-ECMO首选双腔插管（DLC）；成人股静脉插管可选管径范围在19～23F；ECMO氧合血返回体内的插管可以适当选择较细的插管，尤其在采用经皮穿刺插管时，略细的插管更能确保插管的成功。

在某些紧急情况下，建议准备好各类不同型号的动静脉插管，根据临床患者的实际情况随时选择合适的插管。某些左心功能极差的VAECMO患者需要左心引流管，在ECMO建立之初即要做好准备，根据引流管置入途径的不同选择相应的引流插管，达到良好的左心减压，从而减轻左心前负荷、减轻肺水肿，更好地促进心肺功能恢复。

成套设计的ECMO系统管路及耗材通常已经完全配备，而且血液接触表面做了肝素涂层处理。管道连接也可根据患者情况及安装变动自行设计，将管道、接头、监测装置、侧路连接管等物品根据需要事先连接并设计好，安装期间递到无菌手术区的动静脉包也一并打包消毒后备用。

由于患者在ECMO前心肺功能受损，再加上ECMO预充过程中的液体成分，导致患者体内水分淤积并有一定的血液稀释，因此为了尽快减轻心肺的液体负荷及维持良好的氧供，需要在ECMO早期调整内环境、滤除多余水分，尽快维持良好的循环状态和辅助效果。通常在ECMO安装过程中或ECMO启动初期根据患者需要，通过ECMO系统动静脉间的侧路，连接性能优良、预充量小的血液超滤器。

包括三通、肝素帽、测压管路、静脉输液延长管；桶装二氧化碳，用于ECMO系统预充前管路充气，方便液体预充，有利于缩短ECMO系统的准备时间；ECMO记录单，详细记载ECMO安装过程中患者的病变程度、ECMO建立的经过及相关处理，此类记录可以为以后的医疗处理提供参考依据。另外，医用胶布、乳胶手套、一次性注射器等均必不可少。

ECMO系统包括氧合器、离心泵头、流量监测探头、氧饱和度探头及循环管路，如图11-5所示。根据临床需要还可以连接其他监测装置（如CDI500）或治疗设备（如CRRT）连接。

目前我国可以获得的ECMO系统有迈柯唯（Maquet）公司的PLS系统及美敦力（Medtronic）公司的长期体外循环辅助系统。①PLS系统套包如图11-6所示，开包后需要连接静脉管路至离心泵头，同时在动静脉管路的适当位置加入氧饱和度接头，以便实时监测机体氧耗和ECMO氧供。该系统静脉管路上的两个侧孔接头专为预充排气而设计，结合其专配的预充管和空的储液袋使PLS系统排气非常方便，而且快速安全。②美敦力系统套包如图11-7所示，其预充排气依赖重力排气法，排气过程相对复杂。

离心泵入口负压监测是反映静脉回流的重要参考指标，负压过大将直接导致ECMO流量下降及血液破坏增加。滚压泵静脉端的负压监测更加重要，如果囊性BLADDER未能完全充盈时，将停止滚压泵的转动从而避免过大的负压导致气体进入静脉系统。因此负压监测连接必须牢固并且确切。

动脉氧饱和度可以实时反映人工肺氧合情况，是ECMO期间判定氧供效果有效快捷的指标，它可以快速指导机体氧供的调节；混合静脉氧饱和度是机体氧耗监测的唯一实时指标，在确保监测准确的情况下同时可以判定自身循环功能和呼吸功能的恢复情况。目前常常采用进口美敦力氧饱和度接头，结果可信，能反映实时的氧饱和度变化及血细胞比容水平，但需要每24小时根据血气结果校正数据。

所有三通接头必须连接紧密，锁扣牢固。裸露的三通头为了以后连接管路或采集血液标本方便，可以用消毒的肝素帽盖紧。所有针对三通部位的操作需要严格按照无菌原则操作，动、静脉间的侧路在ECMO开始前必须保证关闭。

不同的ECMO系统因设计、安装的不同而需要不同的预充方法，往往快速预充排气是决定ECMO可否快速建立的重要因素，因此不同ECMO系统的设计、安装特点是ECMO专业人员必须熟悉并彻底掌握的重要技术。因ECMO系统是密闭系统，预充排气不同与传统体外循环。迈柯唯PLS系统借助特制的储液袋作为循环缓冲袋使排气简便易行，但需要专业培训；美敦力系统只能依靠重力排气法完成预充排气。目前，新型氧合器的自动气泡捕捉功能可以排出少量管路系统中的气体，从而为快速预充奠定了基础。

根据预充液来路的位置通常将ECMO管道系统分为两部分：动、静脉管道包和离心泵氧合器。通过管道钳分别控制预充液先后预充动、静脉端和离心泵氧合器端，预充排气的废液出口通常在氧合器的出口或上缘。排气时确保足够的重力落差，避免预充液流速过快，轻敲管道系统即可将附壁气泡赶走。预充前也可适当用二氧化碳气体驱除管道系统内的空气。常用的预充液可以是生理盐水、乳酸林格液、复方电解质注射液（勃脉力A）等晶体液。

预充完成确认系统排气完全后，将ECMO离心泵头及氧合器固定在离心泵及ECMO转运车上。连接电源，打开控制器开关，自检完成无误后打开流量开关，观察离心泵运转是否正常，流量计数调零，设定流量标尺和报警流量范围，负压管调零，松开离心泵进出口管道钳和动静脉管道钳，观察流量显示是否正确，检查管道各接口和膜肺有无渗漏、氧气管连接是否正常、气源供应是否正确；再次检查ECMO系统内有无气体，确保一切正常后夹闭动静脉管道，机器预充调试完毕，可以移至床旁安装ECMO。

成人ECMO系统用晶体预充液排气后可适当用人工胶体液来维持ECMO预充液的胶体渗透压，从而避免大量晶体液导致的血液黏度下降和组织间隙水肿的发生。

对于低体重患者尤其是婴幼儿及新生儿ECMO患者而言，ECMO系统预充液相对机体血容量较多，甚至成倍增加，考虑到ECMO预充液成分对自身本已脆弱的内环境的影响，需要对ECMO系统的预充液进行适当调整。通常ECMO系统预充后需要根据患儿一般状况补充库血、新鲜冰冻血浆、人血白蛋白等血制品，排出多余晶体成分。并根据预充液血气指标调整预充液酸碱度、重要离子浓度，维持胶体渗透压（COP）、血红蛋白水平接近正常。另外，预充液置换完毕还需要氧合、保温，尽量避免大量预充液对婴幼儿血流动力学及内环境的不利影响。

系统备机可分为“干备”和“湿备”两种。前者即系统安装好后不需要预充排气，各耗材已经连接妥当并已在ECMO设备上，预充液废液袋等均已连接好，所有接口、三通需处于密封关闭状态。“干备”系统可以在层流房间或手术室内放置6个月。“湿备”需要ECMO系统已经排气预充完毕，处于待用状态，通常在紧急ECMO安装过程中发挥快速准备、及时运转的重要作用。“湿备”系统通常可以密闭放置1个月而不增加感染的风险。

需要ECMO辅助支持的患者应由主管医师向家属交代病情，解释ECMO辅助循环的必要性及方法、可能发生的结果及并发症，并签署知情同意书。如急诊抢救的患者清醒，则要说明手术的意义，减少患者的紧张情绪，需要机械性辅助呼吸者及早气管插管，维持呼吸道通畅。穿刺置管的患者可局部用2%利多卡因浸润麻醉；患者需要全身麻醉时，可使用镇静、镇痛和肌松药物，需要给予芬太尼和维库溴铵作为基础麻醉行气管插管，并建立动静脉通路进行监测、给药。

严格无菌操作，局部消毒，铺单。插管前5分钟使用肝素100～200IU/kg静脉推注，维持血液抗凝，使ACT在300秒以上。插管完成、ECMO运转正常无活动性出血后可以用鱼精蛋白拮抗，监测ACT，保持在140～200秒；如果手术创伤小，无明显出血、渗血，可以不需要鱼精蛋白中和肝素，依靠肝素自身代谢缩短ACT维持于上述水平。

ECMO前已经确定了循环和（或）呼吸辅助，通常VA-ECMO方式以其有效的循环呼吸共同辅助适用于心肺功能不全的患者，常用于心脏辅助支持；VV-ECMO方式以其单纯的呼吸支持特点仅适用于单纯肺功能不全、心功能良好的患者。

动脉插管的途径根据需要可以选择升主动脉、腋动脉、股动脉、颈动脉。静脉插管途径有右心房、股静脉、颈静脉。另外，还有双腔静脉插管和配合股动脉插管的下肢灌注插管。不同的插管部位对外科医生的要求不同，并且各有利弊，通常应该选择熟悉的插管部位以便快速熟练地完成ECMO系统的建立，缩短建立时间，为患者赢得宝贵的黄金抢救点。

确定插管部位后，体外循环医师需要根据不同部位的插管特点与外科医生共同协商选择适合患者需要的动静脉插管。通常选择插管的原则是动静脉插管口径在血管条件允许的情况下尽量选择大号插管。目的在于尽量降低血液流动过程中产生的压差，从而降低血液破坏，达到保护血液的目的。对于股静脉插管，也建议在不影响下肢远端静脉回流的情况下选择尽量粗的长股静脉-右心房插管。

ECMO插管的选择原则：根据患者体重或体表面积预测ECMO最高辅助流量，结合插管部位血管粗细，依据现有插管的压力流量曲线选择插管。

图11-8显示长股静脉插管在不同流量下的压力变化特点，图11-9显示双腔静脉插管（DLC）的压力流量曲线，这些曲线反映了不同插管的特性，是ECMO选择插管的重要依据。

动脉插管选择原则：全流量情况下，动脉插管的阻力压力在100mmHg以下即可。

静脉插管选择原则：全流量情况下，静脉插管的阻力压力在40mmHg以下即可。

VV-ECMO插管选择的原则同VA-ECMO静脉选择的原则，总体目标为方便迅速建立、插管容易置入，同时能够充分引流，达到满意的有效辅助流量的目的。

检查电源、备用电源、离心机手动摇把或滚压泵摇把、离心泵头是否安装到位；检查流量计安装方向，打开主电源、旋转流量开关观察泵头运转情况、有无振动和异常声音；检查流量报警设定，流量和压力调零点，检查动静脉氧饱和度仪是否校正。

检查管道各个接头是否牢固，管道是否扭曲打折，固定管道防止脱落；检查桥连管、预充管和内循环管是否夹闭；检查气源连接管路，氧气管连接无误，有气体流出，变温水管正确连接，无渗漏，关闭血样采集三通；检查静脉负压监测管路连接牢固，确保动静脉管道钳夹到位。

动静脉插管与动静脉管道连接完成后，台上和台下分别查对动静脉管道，确保无误后，台上先松开动静脉管道钳，台下先松开静脉管道钳，旋转流量开关，转速达到1500r/min以上后，再打开动脉管钳，ECMO开始运转。首先观察血流方向和流量读数，打开气体流量计（1～3L/min，FiO ₂ 80%），观察动脉血颜色，检查动静脉氧饱和度读数是否正常，观察静脉有无抖动和负压读数（<-40mmHg），检查膜肺和各个接头有无渗漏，观察患者动脉血压、中心静脉压、左房压、脉搏氧饱和度。

ECMO启动初期需要通过转速与对应流量来确认当前插管可以达到的最高辅助流量，而后结合患者的实际情况观察需要辅助的最佳流量。如果流量达不到最佳流量，可能需要调整插管位置甚至重新插管；倘若需要的最佳流量低于当前的最高辅助流量，建议在启动5～10分钟内逐渐减低转速，降低ECMO辅助流量至患者需要的有效辅助流量即可。VV-ECMO尚需观察静脉氧饱和度判定“再循环”比例，适当调整插管位置和方向来获得最低的“再循环”，从而获得最佳的辅助效果。一旦确定最佳辅助流量后，ECMO辅助流量就不要随意调整，设法维持在此流量下持续辅助，等待病变脏器功能的恢复。

在VA-ECMO辅助过程中初始流量一般较高，达到全流量〔成人 2.2～2.6L/（m ²·min），儿 童 80～120ml/（kg·min），新 生 儿 120～200ml/（kg·min）〕的 1/2～2/3，目的是尽快偿还氧债，改善微循环，增加组织器官的供氧，使心肺得到休息，表现为脉搏和静脉氧饱和度升高，末梢循环改善，有尿排出，血液乳酸水平逐渐下降，酸中毒减轻。尽量维持平均动脉压（MAP）在70～90mmHg、中心静脉压在（CVP）5～12mmHg、左心房压（LAP）在5～15mmHg，静脉氧饱和度>65%。随着患者生命体征的逐渐稳定，流量适当下调，维持心排出总量的80%，此阶段称为ECMO早期，主要目的在于偿还氧债、维持满意的血流动力学状态，使心肺得到充分的休息，为功能恢复奠定基础。ECMO中期维持较长时间的恒定流量，目的在于维持良好的内环境状态，使心肺充分休息，功能逐渐恢复。ECMO后期要为停机做准备，逐渐降低辅助流量，分阶段慢慢降低，观察1～2小时，观察患者生命体征的改变，当流量<10ml/kg时可以考虑停机。在ECMO不同阶段有关流量调节的具体方案可见本书ECMO管理一章。

由于VV-ECMO不提供直接的循环支持，要使其达到VA-ECMO同样水平的氧气输送具有一定的难度，但是当VV-ECMO的再循环比例降到最低同时依赖良好心排出量的支持时，氧的输送还是可以达到与VA-ECMO相同的效果的。普遍认为当血液中血红蛋白浓度达到150g/L、再循环比例很低、静脉引流管可以提供120～140ml/（kg·min）的辅助流量时，VV-ECMO所提供的气体交换最佳。向头部方向的静脉插管可以通过减少再循环而增加VV-ECMO的氧输送，在婴幼儿DLVV-ECMO中，如果增加颈静脉球位置的静脉引流管可以提供与VA-ECMO同样的氧气供应。对于 VV-ECMO，起始流量一般始于 20ml/（kg·min），而后在15～20分钟后增加流量至最大的计算流量150ml/（kg·min），流量的增加通常快于 VA-ECMO，绝大多数患者并不需要如此高的辅助流量来维持氧的供应，由于无法精确计算ECMO期间的氧供与氧耗，通常需要根据临床各项监测指标来综合判定。关于VV-ECMO的管理见表11-1。

当ECMO开始运转后先将膜肺氧浓度调至70%～80%，气流量与血流量比为0.5∶1～0.8∶1，必要时使用纯氧和高气流量，观察ECMO动、静脉氧饱和度，应达到动脉氧饱和度98%以上，静脉氧饱和度65%以上，如果静脉氧饱和度较低，要考虑辅助流量是否充分、体温是否过高、下半身高氧等因素，而后相应采取增加流量、适当降温、调高氧浓度等措施改善。机械辅助呼吸方面要降低呼吸参数（表11-2），使肺得到充分休息。ECMO稳定期膜肺氧浓度调至40%～50%，仍维持较低的辅助呼吸指标，定期检测血气，维持较好的氧供和酸碱平衡。ECMO后期降低流量的同时降低氧浓度，观察血气指标，为停机做准备。

ECMO开始运转后正性肌力药物如肾上腺素和去甲肾上腺素要逐渐减量至停用，注意观察动脉血压和中心静脉压，可给予少量多巴胺和多巴酚丁胺，维持较为满意的血流动力学指标。减少正性肌力药用量的目的是使心脏得到充分休息，充分发挥人工心肺的辅助作用，在ECMO支持下维持机体生理需求，以期心脏得以恢复。如外周阻力较高，可适当给予扩血管药物，冠心病患者可给予硝酸甘油，增加冠脉血供，有助于心脏功能恢复。

通常使用肝素抗凝，用量为 4～30IU/（kg·h），维持ACT在140～200秒，随ACT值调整用量。肝素配制：用（kg×200）IU 肝素加入 50ml盐水中，输入速度为 1ml/h 时，肝素用量为 4IU/（kg·h）。常用ACT监测抗凝效果，一般每3小时测1次，早期调整肝素用量时每小时测1次。也可使用血栓弹力图（TEG）和Sonoclot监测凝血和血小板功能。当患者胸腔引流较多时可以减少肝素用量，甚至暂时停用肝素，未开胸患者可以维持较高的ACT。当血小板<10×10 ⁹/L并有出血倾向时，考虑输入血小板，如果没有明显出血倾向，可暂不输入，动态观察血小板计数。常规使用抑肽酶保护血小板功能，减少出血，200万单位加入50ml盐水中（4万单位 /ml），速度 1ml/h。

ECMO辅助开始后即可根据实时监测的动静脉血氧饱和度来判定辅助效果的好坏，结合患者动脉血气结果可以更确切地了解机体动脉系统血液的氧合及二氧化碳排出情况，通过ECMO流量、通气量、氧浓度等的调节，达到正常理想的呼吸支持功能。由于VVECMO的部分辅助特点，在ECMO早期氧合及二氧化碳排出的功效比较显著，随着氧债的偿还，VV-ECMO气体交换的作用会显得越来越小，除了与循环逐渐改善有关外，与右心房内动脉血混合可能导致的血液ECMO再循环也有关系。

这种再循环在双腔静脉插管ECMO更容易发生，再循环的血量受ECMO泵流量、插管位置、心输出量及右心房大小的影响。①流量越高，再循环越多，二者几乎呈线性关系；②DLC插管尖端未能充分抵达右心房，容易造成上腔静脉（SVC）内无效循环的增加，而且随着颈部插管部位切口的水肿、患儿头部位置的移动可能导致DLC插管位置的变化，将可能导致再循环比例增加，因此需要实时判定插管位置并随需要调整，从而保证有效的ECMO呼吸支持；③心脏输出功能的好坏同样影响到进入右心房的氧合血是否可以迅速经三尖瓣进入右心室并被心脏泵入全身循环，心排出量的增加将有利于心房内再循环血液比例的下降；④右心房的大小影响再循环比例的原因是显而易见的，心房越大，动静脉血混合的程度将越低。

ECMO开始运转后体内氧合血增多，静脉血和脉搏氧饱和度逐渐升高，血气表现为PaO ₂升高、PaCO ₂降低，随着循环功能改善、乳酸水平降低、酸中毒减轻，即使减低呼吸参数，也能维持良好的氧代谢，表明ECMO呼吸支持有效。当采用股动、静脉插管进行VAECMO时，如果患者自体肺氧合功能差，可能会造成下半身高氧合、上半身低氧合情况，桡动脉血气PaO ₂低，这样会造成脑部缺氧，需要提高灌注流量，加用腋动脉插管，提高上半身血氧分压，改善脑部低氧状况。如果患者意识清醒、肺功能良好，可以停用呼吸机，拔出气管插管，减少肺部感染机会。

ECMO运转后动脉血压能够维持，平均动脉压>60mmHg，左房压降低，随着辅助时间的延长，血压会逐渐升高，此时需要减少正性肌力药物的用量，而平均动脉压无明显降低，表明ECMO循环支持有效。表现为患者四肢逐渐温暖，皮肤发花消失，尿量增加〔>2ml/（kg·h）〕，血乳酸下降，末梢循环得以改善。需要注意容量负荷，如果辅助流量提高困难，动脉血压不升，静脉管道抖动明显，静脉端负压升高，提示可能存在容量不足，可以适当补充容量，观察动脉血压和中心静脉压。

ECMO早期肺部胸片改善往往不明显，甚至会出现加重情况，随着辅助时间的延长，血液氧合的提高，呼吸参数的降低，体内多余水分的排出，肺部X线表现肺纹理逐渐清晰，肺门影和心影缩小。胸片还能准确显示插管位置，以便及时调整。注意观察胸腔和心包腔积液情况。

超声心动图可以实时观察左右心室收缩和舒张情况、房室壁厚度、室间隔运动、心内血栓形成及畸形矫治情况。动态观察更加有意义，可以反映心功能恢复趋势，判断ECMO预后。